千米地下寻找暗物质:或破解宇宙起源

展示的是工作人员正在LUX实验设施的顶部开展工作。
如果一切顺
【菜科解读】
【千问百科解读】
这张照片拍摄于2012年7月31日,由斯坦福实验室提供。
展示的是工作人员正在LUX实验设施的顶部开展工作。
如果一切顺利的话,该项实验获得的结果或将帮助解答长期以来困扰人们的有关宇宙及其起源的谜团
据国外媒体报道,科学家们正计划在美国南达科他州一座废弃的金矿内开展暗物质的探测。
近期他们表示这项构思精妙的实验项目已经接近准备就绪,预计明年2月份便可以开始投入观测工作。
这项被认为是全世界迄今灵敏度最高的暗物质探测实验被安排在距离地表下方将近1英里的深处,位于一个灌满7万加仑(约合264立方米)水的水池之中。
这样做是为了最大限度的将可能造成干扰的宇宙射线粒子屏蔽在外,从而提升对潜在暗物质粒子的探测灵敏度。
科学家们周一表示,如果一切顺利的话,该项实验获得的结果或将帮助解答长期以来困扰人们的有关宇宙及其起源的谜团。
哈利·尼尔森(Harry Nelson)是美国加州大学生芭芭拉分校的一位物理学教授,同时也是这项被称作"大型地下氙实验"(LUX)的项目的首席科学家。
他说:"我们可能会有令人兴奋的发现。
我们所在的这一领域的一项残酷现实便是做什么都很贵,因此我们只能选择做那些我们认为是最为重要的实验。
"
此次进行的这项实验同样不便宜,其耗资高达1000万美元。
但是就和今年早些时候在瑞士的科学家们发现有"上帝粒子"之称的希格斯玻色子一样,发现暗物质粒子的消息同样将会震动整个科学界。
由于它们具有引力效应,科学家们得以知道暗物质的存在。
然而和传统意义上的物质或反物质不同,到目前为止人们还未能实际探测到它们。
整个宇宙中常规物质大约仅占到4%左右,暗物质则占了宇宙组成的大约25%。
宇宙中剩余的大部分空缺由暗能量填充,这是另外一个巨大的谜团。
在南达科他州开展的这项研究工作可以追溯到2003年,当时科学家们在这里的Homestake金矿开展的实验取得了很好的成果。
科学家们随后提出了需求,终于在今年7月份,在多年的经费筹措和谋划之后,LUX探测器被送进了这里的"斯坦福地下研究设施",这一研究站位于地下4850英尺(约合1478米)深处。
这里是一个废弃的矿井,1876年淘金热时这里曾经是矿工们通行的巷道。
工作人员们花费两天时间才将这座电话亭般大小的探测器安放到位。
在这里,探测器被进一步和宇宙射线隔绝开来。
它被置入一个大型超洁净水池之中。
杰里米·莫克(Jeremy Mock)是加州大学戴维斯分校的一名研究生,他已经在LUX实验项目上工作超过5年时间。
他说:"建设的阶段已经接近尾声,现在开始进入调试阶段,这就意味着我们开始在地下对系统进行操作了。
"
这个地下储水池尺寸巨大,高20英尺(约合6.1米),直径25英尺(约合7.6米)。
将精密的探测器缓缓的降至水池底部的过程花费了整整两个月的时间。
科学家们目前正在努力完成最后的管路铺设工作,以便让探测器中的氙保持尽可能高的纯度。
在探测器内部充满了液态的和气态的氙,这些氙会被不断地进行循环,并通过一台净化器进行净化,非常像病人进行血液透析治疗的过程。
科学家们这样做是为了尽最大可能消除氙中的杂质以便提升探测精度。
尼尔森介绍说,去除水和氙中的杂质可以帮助排除可能造成假警报的干扰信号源。
从而提升对暗物质探测的灵敏度。
他将这一实验比作夏洛克·福尔摩斯的破案方法——排除已知,寻求未知。
他说:"一旦开始取得数据,我们还将需要一到两个月的时间才能将探测器的精度提升至‘最灵敏’级别。
"在那之后,科学家们期盼着能开始看到一些他们最希望看到的东西:某些未知的东西
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7000年前少女死亡未解之谜阴道被插入骨器
图二:杀害零口姑娘的凶器骨叉。
图三:骨笄插入零口姑娘第二腰椎照。
一名约17岁的少女尸骨上,遍布着35处损伤。
而且,死者四肢的骨骼,不是错位缺失,就是反转断裂,呈现出一种令人匪夷所思的奇怪状态。
更让人震惊的是,使她送命的凶器,居然有18件还残留在尸骨内,有的甚至仍插在骨骼中无法拔出……有专家称,如此惨烈的死状,在国内外的墓葬资料中都十分罕见。
是残酷的惩罚还是恐怖的祭祀,让她遭受了如此残忍的虐杀?35处损伤又是何人所为?日前,在陕西西安召开的“纪念半坡遗址发现60周年暨石兴邦先生九十华诞国际学术研讨会上”,这一至今未解的历史谜团再次引起关注。
墓主曾遭重创 零口村地处陕西省西安市临潼区东部,距离举世闻名的秦兵马俑只有14公里。
20世纪90年代,为了配合临潼至渭南高速公路的建设,陕西省考古研究院在零口村进行了一次小规模的考古发掘。
发掘面积470余平方米,其中灰坑60个,房址11座,灶坑30个,墓葬21座(其中包括汉墓和战国墓),陶窑1座。
在这次挖掘中,一具罕见的史前人骨被发现,并被编号为M21。
M21墓葬的形制为长方形竖穴状,长160厘米、宽60厘米、深40厘米。
墓坑不规则,中部扩张,大小比尸体略大,属仰身直肢一次葬。
“通过对尸体骨骼的鉴定,我们确认这是一具距今7300年至7200年前,年龄为15岁到17岁之间的女性骸骨。
”已经退休的陕西省考古研究院研究员、时任零口考古队队长周春茂说,“在与一些此前考古发现的女性骨骼相比较,从人体特征上判断,她的颅骨比较接近于东亚蒙古人种。
” 如果仅仅作为一个史前人,考古学家并不觉得她有什么特别,因为陕西是一个文物大省,挖到几千年前的人骨并不是什么新鲜事,然而这个少女的骸骨却让所有见过她的人都为之震惊。
从出土时拍摄的照片看,这具尸骨基本保存完整,但是颅骨、脊椎骨、肋骨、盆腔骨上都留有累累伤痕,四肢骨骼多处骨折,左手骨骼缺失。
从遗骨上可以发现,有骨镞(弓箭箭头)、骨叉(动物骨骼制成的)、骨笄(古时的簪子)等多种用作凶器的磨制骨器,这些骨器留下的骨质损伤达35处之多,其中多处均属致命伤。
此外,死者的胸腔和盆腔内还发现18件锐利的骨器,发现时,有些骨器仍插在女孩的骨骼内。
其中有4件骨器是从阴道插入的。
根据损伤的大小和形状,考古专家推断,尸骨35处损伤中有29处骨骼锐器伤,均系骨叉、骨镞、骨笄等利器所伤。
其余6处分别在上下肢的骨关节部位的损伤,可能是某钝器造成;缺失的左手骨骼,可能是用刀切掉的。
凶器是弓箭? 在生产力水平相对低下的史前时期,这又会是一些什么样的武器,拥有这么大的贯穿力,能把用动物骨骼磨制成的尖锐骨器刺入人体,并深扎进骨骼里?“通过现场遗留的骨镞和对尸体的进一步检测,初步断定死者的损伤是由弓箭造成的。
”周春茂说。
如果说死者身上的骨损伤,都是由弓箭造成的,那么为什么留在她身上的骨器会有3种不同的形态,而有的只在骨头上留下伤痕,有的却至今无法拔出呢?对此,考古专家表示,新石器时代还不会冶炼金属,锋利的骨器制作并不容易,十分珍贵,绝不可能是一次性使用的。
不用说手持的骨器不肯轻易丢弃,即使是射出去的箭,只要有可能都会回收,哪怕只是一个箭簇。
那么,留在尸骨内的骨器呢?在死者身上无法拔出的4支骨器中,有3支都是骨笄,发射骨笄的武器又是什么呢?“能有这么大贯穿力的武器,一般的弓是做不到的,单靠个人的投掷力量也很难穿透骨骸,这很有可能是一种类似原始的弩的武器。
”周春茂解释说。
据了解,弩是一种由弓发展而来的武器,主要由弓、弩臂及弩机三部分组成,虽然发射的箭矢与弓相似,但是由于上弦的力度更大,弩臂上又有箭槽,所以箭矢射出后不论是穿透力还是精准度,都要远远高于弓箭。
通过反复实验,考古人员发现,将已有的弓加上一节树杈,作为弩臂,再用骨器磨成弩机,仅用这几种材料就能做成一个最简单的弩,如果从材料和工艺上讲,7000多年前的史前人类也完全能够做到,但是在新石器时代,“并没有直接的证据能够证明有弩的存在。
因此,我们也只能根据现代人的理解和想象,做出一些推论:如果说骨笄不仅可以做饰品,同时还能够做武器,并且能够刺入人体这么深,恐怕也必须借助像弩这样强有力的武器才能做得到。
”周春茂表示。
为何惨死仍是个谜?#p#分页标题#e# 遗骨上有如此多的伤痕,并且是从不同的方向刺入,种种迹象表明,这名少女“是被多人,可能有近百人,围攻暴力致死的”。
周春茂说,“而从身体损伤的角度来看,没有从背后刺入骨器的任何伤口,可以推测死者生前是被反绑着捆在大树上,或在恐惧中退向大石头而被人射杀致死的。
”7000多年前的中国,仍是一个女性享有崇高地位的母系氏族社会时期,在这样一个极具特殊的年代,为什么要用如此残忍的手段处死一名女性呢? 死于祭祀?原始社会的宗教或祭祀活动,用活人做牺牲是很普遍的现象。
如果说她真的是死于祭祀,那么在其附近应该能找到一个氏族用来祭祀的固定场合,但是考古挖掘并没有发现这样的场合。
周春茂表示,祭祀的可能性并不大。
此外,据考古报告显示,在零口遗址发现的与M21同一时期(零口村文化时期,晚于白家村文化早于仰韶文化半坡类型)的人骨共有5具,除了她是被正式埋葬的,其他几具尸骨根本没有墓坑可言,由此可见,此女的身份比较高,既然身份较高,就更不应该用来祭祀,并遭受如此虐杀了。
死于战争?“据了解,在奴隶社会以前,部落战争被杀的仅为男俘,通常是杀死后吃掉。
女性是部落战争的掠夺对象,是战利品。
而且,这一时期,族内婚制度已开始瓦解,新的族外婚制度正在形成或已经形成,氏族成员已经渐渐懂得不同血缘结合产生的后代体质强健,有利于部落的繁衍,因此绝不会杀害女俘。
更何况,如果仅仅是为了杀死一名战俘,又何必如此兴师动众、浪费这么多宝贵武器呢?”周春茂表示。
也有学者根据尸骨阴道中插入的骨器,认为少女之所以会触犯众怒,惹来集体杀戮,一个最重要的原因就是违反了族外婚部落严禁族内两性关系的性禁忌。
究竟是什么原因,至今也没有人能说清,也许这将会是一个永远都无法解开的谜。
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恐龙灭绝?为何哺乳动物能幸存下来?食量小
如今地球虽然人类是最高等,智慧生物也是地球上的主宰者,可是在6,500万年之前,地球上的主宰者并非是人类,也不是哺乳动物,恐龙诞生于2.3亿年前统治地球达到了上一年,只是不知为何突然之间灭绝导致留下一段空白,是什么原因导致的恐龙灭绝,那为什么有哺乳动物能活下来呢?恐龙灭绝在科学家的探索之中,逐渐就发现了各种各样的恐龙化石,因此根据这些化石的数量和对化石进行的研究就知道了恐龙灭绝的时间大概是在6,500万年的白垩纪时代,当时在这个地层之中就发现了有着大量的恐龙以及其他生物的化石再往下化石就变得非常少了,因此就能够判断出来是在这个年间出现了物种大灭绝恐龙也是在这个时代之中灭绝的。
恐龙为何会灭绝恐龙灭绝的原因,至今为止,一直以来都觉得是小行星撞击地球所导致的,根据科学家的推测之后,这一次的撞击,击球不光导致恐龙灭绝,还有着很多的物种都已经出现了灭绝,毕竟这次的威力是相当于200万颗氢弹爆炸能量。
而在之前的白垩纪地层之中,科学家也发现了大量的铱元素是在陨石上存在的,地球上非常少。
哺乳动物为何能活下来在这次的大爆炸之中,导致地球上很多的生物都已经灭绝了,例如之前地球上的霸主恐龙,可没想到连统治级的物种灭绝之后确实有其他的生物活了下来,菜叶说说,也就是弱小的不如以及鸟类。
其实恐龙灭绝的主要原因是被撞击过之后,地球上的气候环境出现了改变。
恐龙失去了食物才死去的,而小型哺乳动物以及鸟类食量比较小,还能够进行冬眠,在地球发生改变过之后能够适应环境,才使这些哺乳动物在夹缝中存活了下来,最后有了人类的出现,统治了地球。